[实用新型]分布式宽带光纤拉曼放大器

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤通信技术领域，具体涉及一种基于受激拉曼散射原理放大C波段、L波段和C+L波段光信号的分布式宽带光纤拉曼放大器。

背景技术

掺铒光纤放大器因其优越的性能现已广泛应用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统、接入网、光纤CATV网、军用系统等领域。但掺铒光纤放大器首先是需要特殊的掺铒光纤作为增益介质，这种光纤价格昂贵，维护费用高；其次是掺铒光纤放大器采用的是集中式放大，当入纤激光功率较大时，容易引起四波混频和非线性效应，这对高速率密集波分复用系统(DWDM)性能影响很大；再一个是EDFA的噪声系数高，使得光信噪比较低；最后是EDFA的工作波长主要在C波段，带宽有30nm左右，不能充分发挥DWDM系统的宽带优势。随着通信业务需求的快速增长，对光纤传输系统的容量和无中继传输距离的要求也越来越高，以10Gbit/s甚至更高速率为基础的密集波分复用系统必然成为未来光传输系统的主流，而掺铒光纤放大器(EDFA)无论在通信带宽方面还是传输距离方面都不能完全满足光通信系统发展的要求。

发明内容

为了克服掺铒光纤放大器的噪声指数高、要求使用特种光纤、通信带宽窄和入纤功率高的不足，本实用新型提供一种分布式宽带光纤拉曼放大器。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：提供一种分布式宽带光纤拉曼放大器，包含泵浦激光器、泵浦合波器、隔离器、分束器、超宽带波分复用器、探测器和控制及报警单元。其中，放大器的泵浦激光器的一端与泵浦合波器一端连接，泵浦合波器另一端与隔离器一端连接，用于泵浦输出光与输入信号光耦合的超宽带波分复用器一端与隔离器的另一端连接，超宽带波分复用器的另一输出端与分束器一端连接，检测输入的信号光功率，将检测结果发送给控制及报警单元的探测器的一端与分束器的另外一端连接，用于控制泵浦激光器的工作状态，同时对探测器输出的信号进行处理的控制及报警单元分别与泵浦激光器和探测器连接。

当C+L波段的光信号和泵浦光同时输入到传输光纤时，由于信号光与泵浦光之间的受激拉曼散射效应，泵浦光子与光纤晶格发生碰撞释放出大量光子，这些光子频率位于信号光波段，从而使得传输光纤中的信号光强度得到放大。

本实用新型可以实现C+L波段的1529nm～1610nm范围的信号光放大，放大信号带宽达到80nm，且具有信号输入饱和功率高，噪声指数低，放大介质为普通的传输光纤本身等优点；同时本实用新型采用后向泵浦方式，缩短了泵浦光与信号的相互作用距离，大大降低了泵浦光与信号光之间的四波混频和非线性效应；本实用新型仅由泵浦激光器、控制器、泵浦合波器和监测系统构成，结构简单。

本实用新型的放大器不仅能提高信号信噪比、降低信号入纤功率、提高通信带宽，而且能方便的通过信号功率监控模块、泵浦工作状态监控模块及无光报警与自动关断模块实现操作人员的人身安全保护.

本实用新型的放大器在不便于建立中继站的超长干线的光纤CATV系统、DWDM超长干线光缆传输系统、海底光缆通信系统、可视电话、微弱光信号监测、磁场监测等方面有着广泛的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的分布式宽带光纤拉曼放大器的结构框图

图2采用本实用新型测得的C+L波段信号开关增益及增益平坦度测试曲线图

图3为本实用新型的偏振相关增益测试曲线图

图4为本实用新型的偏振模式色散测试曲线图

图中，1.超宽带波分复用器  2.隔离器  3.分束器  4.泵浦合波器  5.探测器6.泵浦激光器  7.控制及报警单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明

如图1所示，本实用新型的放大器的泵浦激光器6的一端与泵浦合波器4的一端连接，泵浦合波器4的另一端与隔离器2的一端连接，用于泵浦输出光与输入信号光耦合的超宽带波分复用器1的一端与隔离器2的另一端连接，超宽带波分复用器1的另一输出端与分束器3的一端连接，检测输入的信号光功率、将检测结果发送给控制及报警单元7的探测器5的一端与分束器3的另一端连接，用于控制泵浦激光器6的工作状态，同时对探测器5输出的信号进行处理的控制及报警单元7分别与泵浦激光器6的另一端和探测器5的另一端连接。